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浅谈几种热洗新技术的简单介绍及分析应用

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【摘要】油田开发过程中的油井结蜡,严重影响了油井的正常生产,油管壁结蜡会增大对地层的回压,降低油井产量;油管和抽油杆间的结蜡会增大抽油机载荷,甚至造成抽油泵蜡卡;地层射孔炮眼和泵入口处结蜡,会增大油流阻力降低泵效;地层内部结蜡会大幅度降低其油相渗透率,使油井大幅度减产或停产等。油井热洗技术在采油管理中占有重要地位,它可以通过控制油井原油的含蜡量和含水量,调整采油液的温度,调节抽油机电流的变化规律来确定油井热洗的周期,能够确保油井生产能够正常运行的重要措施。

【关键词】油井;热洗;应用;清防蜡;常压油井热洗清蜡置换装置;集中热洗;自能热洗清蜡

油井热洗是以清除油井管、杆上结的蜡为目的并且能够直接影响油井的机采系统效率,确保油井生产能够正常运行的重要措施。油井热洗技术在采油管理中占有重要地位,它可以通过控制油井原油的含蜡量和含水量,调整采油液的温度,调节抽油机电流的变化规律来确定油井热洗的周期。通常情况下,原油的含蜡量与热洗周期呈反比,采出液温度与热洗周期呈正比,并且控制在30-60天。油井热洗关乎采油管理的质量和运转,及时有效的油井热洗可以降低油井的载荷,可以节能降耗,延长油井检泵周期,从而提升机采系统的效率。

一、热洗常用的几种方法

传统的热洗方法中,设备价格昂贵,热洗清蜡的方法及工艺复杂,大体可以分为机械清蜡、强磁防蜡器防蜡、化学剂清防蜡和热力清蜡四种类型。它们都有各自的特点:

1.油井机械清蜡

一般情况下采用刮蜡片;如果结蜡严重,则用清蜡钻头。利用安装在抽油杆上的活动刮蜡器清除油管和抽油杆上的蜡,这主要是针对电动潜油泵井进行的一种清蜡方式。

2.强磁防蜡器防蜡

强磁防蜡器防蜡通过外加强磁场,诱导磁矩与分子间的力相互干扰并破坏了石蜡分子中瞬间极的取向,削弱了石蜡分子结晶时的色散力,抑制了石蜡结晶核的生产,阻止了石蜡结晶体的生长和聚集,从而达到防蜡的目的。

3.化学剂清、防蜡

现用化学清蜡剂均为油基型清蜡剂,在油基型清蜡剂中可加入表面活性剂,利用表面活性剂的润湿、渗透、分散和洗净作用,进一步提高溶剂的清蜡效果。

4.热力清蜡

热力清防蜡技术是利用热能提高抽油杆、油管和油流的温度,当温度超过析蜡温度时,则起到防止结蜡的作用,当温度超过蜡的熔点时,则起到清蜡的作用。它分为电热清蜡、热化学清蜡、热油循环清蜡和蒸汽清蜡以及热洗清蜡等几种方式。

二、关于几种热洗新技术简单介绍

在日常工作中与我们一线工人最常接触的清蜡方式就是我们常说的热洗清蜡。热洗是抽油机井常用的清蜡方式之一,其工艺过程是由中转站(供热站)将游离水加热经计量间到井口,通过闸门控制,热水进入油套环形空间,将套管内壁和油管的蜡质融化,蜡晶随油流排到地面。热洗清蜡在现场应用广泛,其优点是经济实用,方便操作。而在大庆及各个油田中,有多种关于热洗清蜡的新技术层出不穷,对我们的热洗工作具有很大的促进作用。

(一)集中热洗

1.集中热洗清蜡方法:是指一周或一旬内的计划热洗井在一日内集中完成。根据每月洗井计划不同,中转站每月提温3次或4次,可减少站间热洗管线低温水替液次数,避免井、站及计量间掺水温度频繁过高,节约人力、物力、能源,减轻管线设备结垢、火管坍塌等问题。对于沉没度低于400m、功图正常、气体影响或供液不足的井,采取大排量低压掺水热洗,要求热洗压力保持在1.8Mpa、来水温度保持在76℃以上。

2.解决问题:采用大排量集中热洗清蜡方法,可解决了无热洗流程井或不能按计划洗井的问题。同时,提高热洗质量。而且采用大排量集中热洗清蜡方法,减少了站间热洗管线低温水替液次数,节约人力、物力、能源,同时提高热洗效果。减轻了加热炉频繁提温次数,缓解了井、站及计量间掺水温度频繁过高,浪费能源,系统管线设备结垢严重,火管坍塌几率大等问题,有利于节能降耗,可大幅度地延长热洗设备的使用寿命。

3.结论:低压洗井含水恢复时间短于高压洗井。说明大排量低压热洗可减轻热洗液倒灌油层的矛盾,提高抽油机井运转时率。在冬季生产时不宜采用低压集中热洗方式,如果掌握不好排量,会使计量间整个系统压力降低,影响周围井掺水。

(二)常压油井热洗清蜡置换装置的介绍

1.常压油井热洗清蜡置换的方法

主要依靠本井或者是邻井套管气加温本井产出液对本井进行热洗清蜡。常压油井热洗清蜡置换的优势较之传统油井热洗清蜡方法明显,对于传统方法的缺点有所改善,如表1。

2.常压油井热洗清蜡置换装置的创新点

常压油井热洗清蜡置换装置在传统的基础上进行了改善,它的创新点如下:

(1)常压油井热洗清蜡置换装置进行了结构的优化设计,采用烟气回程结构设计从而增加烟气与导热管的接触面积,使烟气传导效率增加,从而使烟囱的排烟温度降低到适合的温度,在150℃的稳定下进行,增加常压油井热洗清蜡置换装置的热效率。

(2)常压油井热洗清蜡置换装置优化了硅酸铝耐温的保温材料内胆结构65mm厚,外部则采用25mm的海泡石保温,这一材料的应用,使常压油井热洗清蜡置换装置达到了恒温的效果,降低了热能的失散可能。

(3)装置设计采用双球形状的天然气燃烧火嘴和对流段翅片管,提高油井热洗清蜡的热效率和传导功能。

(4)热温可自由设定,自动化程度高,温度可以设定到200℃,通过监控仪表轻松掌握温度和压力数字。

(5)不膨胀,不易燃,稳定性能高,导热性能好,污染小,无需外接电源,可以直流充电。

(三)自能热洗清蜡的介绍

1.能热洗清蜡的方法

地层液从井筒经抽油泵举升到井口后,经过流程到加热炉,进行加热后,再由套管注入油套环形空间,不断循环往复,使整个油井温度逐渐升高,当温度达到熔蜡点后,油管壁的蜡将被缓慢熔化,并经油井液带出,从而达到达到用清蜡井自身产液洗井清蜡的目的,且循环动力来自于抽油机;加热炉(热交换器)的燃料来源于套管气及伴生气,故而称之为自能热洗,图1是第四代CX-40型自能热洗清蜡机。

2.能热洗的优点

(1)采用不打压,自身液洗井,不污染油层。由于用自身产液循环,从而避免了洗井液于地层水不配伍所造成的伤害。

(2)工艺流程简单容易操作。

(3)清蜡成本低。由于采用套管气加热自身液洗井,基本无投入。

3.自能热洗的适用条件

(1)油井动液面低于500米以下。

(2)油井日产液大于10m3/d。

(3)油井有足够的套管气或伴生气。

三、结论

在油田开发过程中,热洗清蜡的方法层出不穷,油田也不应该是单一的热洗模式,应根据井况的不同,运用多种热洗方法的结合,来保障油田热洗清蜡工作的顺利进行。提高热洗质量和工作效率,不仅在技术上,设备上有一定的要求,而且对于工人的责任心要求也很高,只有各项要求均达到要求,才能降低油井的能源消耗,减少井下故障率,延长油井的检泵周期,提高油井的免修期,降低油井的采油成本。

参考文献

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[2]刘战营,黄辉雄.抽油井自能热洗技术应用分析[J].油气井测试,2007,5.

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[5]张莉.对过渡带地区油井热洗的几点看法[J].城市建设理论研究,2012,8.